Ученые раскрыли «секретный код» мозга, дающий ему преимущество над искусственным интеллектом
Несмотря на стремительное развитие искусственного интеллекта, человеческий мозг по-прежнему сохраняет ключевое преимущество в гибкости обучения и способности переносить навыки между различными задачами. Новое исследование, проведенное командой Принстонского университета, раскрывает вероятный нейронный механизм этой уникальной способности.
Ученые в ходе эксперимента изучали не людей, а биологически и функционально близких к нам животных — макак-резусов. Обезьянам демонстрировали на экране различные формы и цвета, требуя посмотреть в определенном направлении для выбора ответа. Параллельно с помощью сканирования мозга исследователи фиксировали паттерны нейронной активности.
Результаты показали, что мозг использует для решения разных задач одни и те же группы нейронов, которые авторы работы образно называют «когнитивными кубиками Lego». Эти нейронные блоки, отвечающие за базовые когнитивные функции, могут гибко перекомбинироваться и использоваться в новых условиях. Как пояснил нейробиолог Тим Бушмен из Принстона, современные модели ИИ могут превзойти человека в отдельных задачах, но им не хватает такой многозадачности и адаптивности. Мозг же, «соединяя эти когнитивные кубики Lego», способен выстраивать решение новых проблем.
Ключевая активность, связанная с этим процессом, была сосредоточена в префронтальной коре — области, ответственной за сложные когнитивные функции, такие как решение проблем и планирование. Исследователи также отметили, что когда определенный «блок» не требовался для текущей задачи, активность в соответствующей группе нейронов снижалась, что позволяет мозгу эффективно фокусироваться на главном.
Это открытие объясняет, как люди и животные могут адаптироваться к ранее незнакомым вызовам, применяя существующие знания, — с чем текущие системы ИИ справляются плохо. Они страдают от так называемой «катастрофической интерференции», когда обучение новой задаче приводит к потере навыков предыдущей.
В перспективе понимание принципов работы «когнитивных кубиков» может помочь в создании более адаптивных и гибких систем искусственного интеллекта, а также в разработке методов лечения неврологических и психических расстройств, при которых нарушена способность применять навыки в новых ситуациях. Исследование, как заключают авторы, демонстрирует фундаментальное преимущество биологического мозга, способного за счет повторного использования нейронных схем быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде.
Работа была в журнале Nature.